Reciclagem de Resíduos Minero-Energéticos e Urbanos - CETEM ...
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RECICLAGEM DE RESÍDUOS<br />
MÍNERO MÍNERO-ENERGÉTICOS<br />
ENERGÉTICOS<br />
E URBANOS<br />
Prof. Associado Prof. Titular<br />
ABRAHAM ZAKON PÉRSIO DE SOUZA SANTOS<br />
Eng. Químico, M.Sc. e D. Eng. Eng. Químico, M.Sc., D.Eng., L. D.<br />
Lab. Mineralogia Industrial e Energética Lab. Matérias-Primas Particuladas e Sólidos Não-Metálicos<br />
Departamento <strong>de</strong> Processos Inorgânicos Departamento <strong>de</strong> Engenharia Metalúrgica e <strong>de</strong> Materiais<br />
Escola <strong>de</strong> Química, Centro <strong>de</strong> Tecnologia Escola Politécnica<br />
Universida<strong>de</strong> Fe<strong>de</strong>ral do Rio <strong>de</strong> Janeiro Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo<br />
<strong>CETEM</strong>-RJ – 13 <strong>de</strong> Junho <strong>de</strong> 2011<br />
323
OBJETIVOS DO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL<br />
SUSTENTÁVEL*<br />
OTIMIZAR O<br />
APROVEITAMENTO<br />
DE<br />
RECURSOS NATURAIS<br />
VIA<br />
RECICLAGEM DE<br />
DESCARTES COM SUA<br />
VALORIZAÇÃO COMERCIAL<br />
*adaptado <strong>de</strong> NAVA, ORDAZ, JIMÉNEZ, MEDINA, AGUIRRE, e CEBRIÁN, 1999.<br />
EVITAR OU REDUZIR<br />
IMPACTOS AMBIENTAIS<br />
E A<br />
MISÉRIA HUMANA<br />
VIA<br />
DIVERSIFICAÇÃO<br />
DE OPORTUNIDADES<br />
TECNOLÓGICAS SEGURAS<br />
324
É VIÁVEL<br />
RECICLAR<br />
DESCARTES E<br />
RESÍDUOS<br />
E<br />
SUBSTITUIR O<br />
CONSUMO DE<br />
ALGUNS<br />
RECURSOS<br />
MINERAIS E<br />
ENERGÉTICOS,<br />
ATRAVÉS DE<br />
ROTAS<br />
TERMOQUÍMICAS.<br />
CONSUMO<br />
ANIMAL<br />
EXCRETAS,<br />
EMISSÕES<br />
OU DESCARTES<br />
RECURSOS NATURAIS<br />
INDUSTRIALIZAÇÃO<br />
OU<br />
ARTESANATO<br />
VIA<br />
TRATAMENTOS FABRIS E ENERGÉTICOS<br />
DE<br />
SÓLIDOS, LÍQUIDOS E GASES<br />
OU<br />
CONSUMO HUMANO<br />
DESCARTES,<br />
E/OU<br />
EMISSÕES<br />
TRATAMENTOS DESPOLUIDORES<br />
DE<br />
SÓLIDOS, LÍQUIDOS E GASES<br />
PARA<br />
ESTABILIZAÇÃO OU RECICLAGEM<br />
OU<br />
RECUPERAÇÃO AMBIENTAL<br />
ATIVIDADE<br />
GEOLÓGICA<br />
OU<br />
MUDANÇAS<br />
AMBIENTAIS<br />
RESÍDUOS<br />
E/OU<br />
EMISSÕES<br />
ZAKON, A. – Sustentabilida<strong>de</strong> e Engenharias – Aula Magna, IFF-Campus Macaé, 29 <strong>de</strong> março <strong>de</strong> 2011. 325<br />
??
TRATAMENTOS<br />
GERAIS<br />
DE<br />
MINÉRIOS<br />
LÍQUIDOS,<br />
E GASES<br />
PARA<br />
FINS<br />
INDUSTRIAIS<br />
E<br />
AMBIENTAIS<br />
ELETRICIDADE<br />
PROCESSOS DA<br />
SIDERURGIA E<br />
METALURGIA EXTRATIVA<br />
TERMOPROCESSAMENTO(S)<br />
VIA COMBUSTÃO VIA PIRÓLISE<br />
(INCINERAÇÃO) ou<br />
ou ELETROTERMIA GASIFICAÇÃO<br />
ESCÓRIAS<br />
CONFORMAÇÃO<br />
(OPCIONAL)<br />
ARTEFATOS<br />
TURBINA DE<br />
VAPOR<br />
PRODUTOS<br />
CINZAS<br />
MATÉRIAS-PRIMAS SÓLIDAS:<br />
MINÉRIOS, INSUMOS OU REJEITOS<br />
BENEFICIAMENTO(S)<br />
FÍSICO(S), FÍSICO-QUÍMICO(S) OU QUÍMICO(S):<br />
COMINUIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO,<br />
CONCENTRAÇÃO E SEPARAÇÃO,<br />
ACREÇÃO E AGLOMERAÇÃO<br />
COQUE E<br />
COMBUSTIVEIS<br />
QUEIMA<br />
FORMULAÇÃO<br />
OU PROPORCIONAMENTO (OPCIONAL)<br />
FUMOS<br />
E<br />
CINZAS<br />
RECUPERAÇÃO DE<br />
CALOR EM CALDEIRAS<br />
OU TROCADORES<br />
DECANTAÇÃO<br />
DE<br />
PARTÍCULAS<br />
DESPOEIRAMENTO<br />
SOLVENTE(S)<br />
ELETRÓLISE(S) LIQUOPROCESSAMENTO(S)<br />
PRODUTO(S)<br />
METÁLICO(S)<br />
CINZAS<br />
LIXÍVIA<br />
ELETRÓLITO<br />
USADO<br />
ÁGUAS<br />
SERVIDAS 1<br />
LAMA(S) REJEITO (s)<br />
ÁGUAS<br />
SERVIDAS 2<br />
ÁGUAS<br />
SERVIDAS 3<br />
LAVAGEM,<br />
ABSORÇÃO,<br />
BORBULHAMENTO<br />
DESUMIDIFICAÇÃO<br />
Adaptado <strong>de</strong> ZAKON, A. - Analogias em tratamentos gerais <strong>de</strong> minérios para a produção <strong>de</strong> materiais cerâmicos e metalúrgicos:<br />
Parte I - Panorama das Tecnologias Inorgânicas - Revista <strong>de</strong> Química Industrial, 60 (687): 17-20, Jan./Mar. 1992.<br />
PARA VENDA<br />
OU RECAPEAR A MINA<br />
OU ENCAPSULAMENTO<br />
N 2, CO 2<br />
LIQUEFAÇÃO<br />
SOLIDIFICAÇÃO<br />
GÁS<br />
GELIFICADO<br />
TRATAMENTOS<br />
DE ÁGUAS<br />
LANÇAMENTO<br />
NO AMBIENTE<br />
OU REUSO<br />
DESTILAÇÃO<br />
GÁS<br />
LIQUEFEITO<br />
326
PROCESSOS TERMOQUÍMICOS<br />
PARA<br />
RECICLAR RESÍDUOS SÓLIDOS<br />
TERMOPROCESSAMENTOS COM SINTERIZAÇÃO (FUSÃO INCIPIENTE)<br />
aglomeração <strong>de</strong> finos, ceramização*,<br />
clinquerização* e co-processamento*<br />
TERMOSSÍNTESES COM FUSÃO TOTAL<br />
fundição metalúrgica*, vitrificação*<br />
TERMODESTRUIÇÕES CRISTALOQUÍMICAS<br />
incineração*, pirólise* e gasificação*<br />
<strong>de</strong>stilação metalúrgica e refino<br />
autoclavagem*<br />
* Com formação <strong>de</strong> novos compostos químicos sólidos ou fluidos.<br />
327
CADINHOS CERÂMICOS PARA<br />
ENSAIOS LABORATORIAIS COM RESÍDUOS<br />
EM FORNOS ELÉTRICOS E DE COMBUSTÃO<br />
328
FORAM REALIZADOS ENSAIOS DE QUEIMA SOBRE:<br />
1º - MISTURAS DE CALCÁRIO E XISTOS MOÍDOS<br />
VISANDO<br />
IDENTIFICAR A POSSÍVEL FORMAÇÃO DE<br />
CLÍNQUERES PARA CIMENTOS PORTLAND;<br />
2º - CINZAS MOÍDAS DE LIXO AEROPORTUÁRIO PRÉ-INCINERADO,<br />
PARA<br />
AVALIAR OS EFEITOS DE DIFERENTES TEMPOS DE QUEIMA.<br />
329
METODOLOGIA LABORATORIAL<br />
• TIJOLOS REFRATÁRIOS SÍLICO-ALUMINOSOS<br />
FORAM BRITADOS E MOIDOS<br />
PARA GERAR PARTÍCULAS PASSANTES EM #100.<br />
FORAM REQUEIMADOS ATÉ 1.300ºC ou 1500ºC<br />
APÓS A CONFORMAÇÃO A ÚMIDO E<br />
SECAGEM/ENDURECIMENTO DOS CADINHOS.<br />
• CALCÁRIO, XISTOS E<br />
CINZAS DE LIXO AEROPORTUÁRIO PRÉ-INCINERADO<br />
FORAM MOÍDOS PARA GERAR<br />
PARTÍCULAS PASSANTES EM #100.<br />
FORAM QUEIMADOS A 1300ºC DENTRO DOS CADINHOS.<br />
330
A<br />
CONFECÇÃO<br />
DOS<br />
CADINHOS<br />
CERÂMICOS<br />
ARTESANAIS<br />
TEIXEIRA, M.B.F.<br />
Produção <strong>de</strong> Cadinhos Sílico-Aluminosos para Laboratórios -<br />
XI Jornada Interna <strong>de</strong> Iniciação Científica,<br />
Orientadores: Professores A. Zakon e Pérsio <strong>de</strong> Souza Santos,<br />
CCMN-CT-UFRJ, Rio <strong>de</strong> Janeiro, 1988<br />
MISTURA DE<br />
ARGILAS<br />
REFRATÁRIA E<br />
PLÁSTICA<br />
CHAMOTA<br />
INDUSTRIAL<br />
TIJOLO REFRATÁRIO<br />
CHAMOTA<br />
LABORATORIAL<br />
CADINHOS<br />
1a QUEIMA EM<br />
FORNO ROTATIVO<br />
RESFRIAMENTO E<br />
BRITAGEM<br />
DAS PELOTAS<br />
MISTURA COM<br />
LIGANTES E<br />
PLASTIFICANTES<br />
+ PRENSAGEM<br />
2a QUEIMA EM<br />
FORNO DE<br />
CÂMARA<br />
INDUSTRIAL<br />
RESFRIAMENTO +<br />
BRITAGEM DO TIJOLO<br />
+<br />
MOAGEM DAS BRITAS<br />
MISTURA COM<br />
LIGANTES* +<br />
LUBRIFICANTE* +<br />
PRENSAGEM +<br />
SECAGEM<br />
3a QUEIMA EM<br />
FORNO<br />
LABORATORIAL<br />
TEIXEIRA; M.B.F.; ZAKON, A.; SANTOS, P.S.<br />
Produção <strong>de</strong> Cadinhos Cerâmicos Por Prensagem Unidirecional<br />
29o Congresso Brasileiro <strong>de</strong> Química, São Paulo, outubro <strong>de</strong> 1989. 331
COMPONENTES DOS<br />
CADINHOS CERÂMICOS ARTESANAIS<br />
1 - MATERIAL REFRATÁRIO ESCOLHIDO PARA CHAMOTA DOS CADINHOS<br />
TIJOLOS SÍLICO-ALUMINOSO TIPO IBAR* G:<br />
Composição típica: Al 2O 3 ....... 42,0 %<br />
SiO 2...........56,0 %<br />
Fe 2O 3 ......... 1,7 %<br />
Temperatura máxima <strong>de</strong> uso: .. 1700 o C<br />
* Indústrias Brasileiras <strong>de</strong> Artigos Refratários S.A. - Grupo Votorantim.<br />
2 – OUTROS COMPONENTES<br />
LIGANTES *: DE BAIXA TEMPERATURA: GOMA ARÁBICA LÍQUIDA (Ind. Goyana)<br />
DE ALTA TEMPERATURA: SOLUÇÃO NEUTRA DE SILICATO DE SÓDIO (UNA)<br />
(R(SiO2/Na2O) p/p 3,3; <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> a 20 o C- 41 o Bé;<br />
viscosida<strong>de</strong> a 20 o C - 350 cp ;<br />
componentes: 8,8% Na 2O; 29,0% SiO 2; 62,2% H 2O.<br />
PLASTIFICANTE: ÓLEO LUBRIFICANTE DE MOTOR ("Lubrax 4" do tipo SAE 20/40)<br />
332
PROPORÇÕES DE<br />
SÓLIDOS E LÍQUIDOS ACEITÁVEIS<br />
PARA PRODUZIR CADINHOS CERÂMICOS<br />
PÓ DE CHAMOTA LABORATORIAL COM ADENSAMENTO MÁXIMO 100g<br />
MISTURA DE LIGANTES E LUBRIFICANTE (V/V) 10 a 20 ml<br />
SILICATO DE SÓDIO, SOLUÇÃO COMERCIAL.....20 %<br />
ÓLEO LUBRIFICANTE........................................20 %<br />
GOMA ARÁBICA................................................60 %<br />
333
RESÍDUOS MÍNERO MÍNERO-ENERGÉTICOS ENERGÉTICOS DO PROCESSO PETROSIX<br />
•XISTO NATURAL, FORA DA ESPECIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA<br />
+ XISTO CALCINADO, APÓS QUEIMA DE XISTO RETORTADO NA CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO<br />
ZAKON, A. - <strong>Reciclagem</strong> <strong>de</strong> Rejeitos Sólidos Industriais: Desenvolvimento <strong>de</strong> Clinquer para Cimento - Portland em Escala <strong>de</strong> Laboratório,<br />
a partir <strong>de</strong> Xisto Retortado do Processo Petrosix (Petrobrás) - Escola Politécnica da Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo,<br />
Curso <strong>de</strong> Pós-Graduação em Engenharia Química, Tese <strong>de</strong> Doutorado, Orientador: Prof. Dr. Pérsio <strong>de</strong> Souza Santos, São Paulo, 1991.<br />
334
FORMULAÇÕES<br />
EMPÍRICAS<br />
DE<br />
XISTOS<br />
NATURAL E RETORTADO<br />
APÓS<br />
QUEIMAS<br />
EM<br />
FORNO ELÉTRICO.<br />
FORAM OBTIDOS:<br />
MATERIAIS<br />
POROSOS (SINTERES),<br />
VÍTREOS<br />
E<br />
VITRO VITRO-CERÂMICOS.<br />
CERÂMICOS.<br />
ZAKON, A. - <strong>Reciclagem</strong> <strong>de</strong> Rejeitos Sólidos<br />
Industriais: Desenvolvimento <strong>de</strong> Clinquer para<br />
Cimento - Portland em Escala <strong>de</strong> Laboratório, a partir<br />
<strong>de</strong> Xisto Retortado do Processo Petrosix (Petrobrás)<br />
- Escola Politécnica da USP, Curso <strong>de</strong> Pós-Graduação<br />
em Engenharia Química, Tese <strong>de</strong> Doutorado, Orientador:<br />
Prof. Dr. Pérsio <strong>de</strong> Souza Santos, São Paulo, 1991.<br />
335
FORMULAÇÕES<br />
EMPÍRICAS<br />
DE<br />
XISTOS<br />
NATURAL E RETORTADO<br />
APÓS<br />
QUEIMAS<br />
EM<br />
FORNO A GÁS GLP.<br />
FORAM OBTIDOS:<br />
MATERIAIS<br />
POROSOS (SINTERES),<br />
VÍTREOS<br />
E<br />
VITRO VITRO-CERÂMICOS.<br />
CERÂMICOS.<br />
336
FORNO DE CLINQUERIZAÇÃO<br />
E<br />
COPROCESSAMENTO DE RESÍDUOS PERIGOSOS<br />
PARA FABRICAR CIMENTOS PORTLAND<br />
337
REAÇÕES QUÍMICAS GLOBAIS DOS FORNOS DE<br />
CLINQUERIZAÇÃO EM FÁBRICAS DE CIMENTO PORTLAND<br />
338
RESULTADOS LABORATORIAIS<br />
DAS QUEIMAS DOS XISTOS<br />
• 1º - XISTO CALCINADO<br />
CONFORME OBTIDO NA UPI-SIX EM CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO:<br />
NÃO APRESENTA OS COMPONENTES CRISTALOGRÁFICOS MAJORITÁRIOS<br />
CARACTERÍSTICOS DE CLÍNQUER PARA CIMENTO PORTLAND.<br />
• 2ª - QUEIMANDO INDIVIDUALMENTE<br />
O XISTO RETORTADO,<br />
O XISTO NATURAL DA CAMADA SUPERIOR,<br />
O XISTO NATURAL DA CAMADA INFERIOR,<br />
O XISTO CALCINADO EM ATMOSFERA OXIDANTE A 1280 oC FORAM OBTIDOS OS COMPONENTES CRISTALOGRÁFICOS MAJORITÁRIOS<br />
CARACTERÍSTICOS DE CLÍNQUER PARA CIMENTO PORTLAND.<br />
• 3ª - QUEIMANDO FARINHAS DE CALCÁRIO CALCÍTICO E XISTO RETORTADO<br />
EM ATMOSFERA OXIDANTE ENTRE 1280 OC E 1450 o C<br />
FORAM OBTIDOS OS COMPONENTES CRISTALOGRÁFICOS MAJORITÁRIOS<br />
CARACTERÍSTICOS DE CLÍNQUER PARA CIMENTO PORTLAND.<br />
• 4ª - CONCLUSÃO: É POSSÍVEL OBTER CLÍNQUER PARA CIMENTO PORTLAND<br />
• A PARTIR DE XISTOS PROCESSADOS E NATURAIS E CALCÁRIO CALCÍTICO.<br />
339
DESAFIOS: 1º - DESTINAÇÃO DE LIXO: ATERROS X INCINERAÇÃO<br />
2º - A POLUIÇÃO AMBIENTAL<br />
Fonte: www.nasa.com<br />
www.nasa.com, , 2006<br />
340
UNIVERSO DAS SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS<br />
~12. 000.000 <strong>de</strong> substâncias<br />
~100.000<br />
8 000<br />
< 3 000<br />
600<br />
existem no planeta;<br />
são comerciais;<br />
são regulamentadas, po<strong>de</strong>ndo ser perigosas;<br />
aten<strong>de</strong>m a 90% do consumo comercial, com produção<br />
acima <strong>de</strong> uma tonelada anual em alguns países;<br />
são proibidas, severamente restritas ou foram retiradas do<br />
comércio;<br />
15 estão proibidas e sujeitas a controle internacional <strong>de</strong><br />
exportações e importações pela ONU.<br />
YARTO, M.; IZE, I.GAVILÁN, A. –<br />
El universo <strong>de</strong> las sustancias químicas peligrosas y su regulación para um manejo a<strong>de</strong>cuado –<br />
disponível em www.ine.gob.mx, acessado em 28/04/2009. 341
PERICULOSIDADE<br />
● é <strong>de</strong>finida por proprieda<strong>de</strong>s físicas, químicas e infecto-contagiosas<br />
que apresentam, isoladamente ou associadas, as características <strong>de</strong>:<br />
●● corrosivida<strong>de</strong>,<br />
●● reativida<strong>de</strong>,<br />
●● explosivida<strong>de</strong>,<br />
●● toxicida<strong>de</strong>,<br />
●● inflamabilida<strong>de</strong>,<br />
●● patogenicida<strong>de</strong>,<br />
●● radiativida<strong>de</strong>,<br />
●● termo<strong>de</strong>gradabilida<strong>de</strong>* e<br />
●● bio<strong>de</strong>gradabilida<strong>de</strong>*.<br />
• Materiais termo<strong>de</strong>gradáveis e bio<strong>de</strong>gradáveis:<br />
- po<strong>de</strong>m gerar combustíveis, inflamáveis, explosivos, venenos, corrosivos, patogênicos, ou,<br />
- possibilitam reduzir a resistência mecânica <strong>de</strong> algum artefato ou obra <strong>de</strong> engenharia.<br />
Adaptado <strong>de</strong> SCHIO, R. – “Caracterização Toxicológica <strong>de</strong> Produtos Domésticos<br />
que geram <strong>Resíduos</strong> Sólidos Perigosos e sua <strong>de</strong>stinação no Município <strong>de</strong> Campo Gran<strong>de</strong>”<br />
-Universida<strong>de</strong> Fe<strong>de</strong>ral <strong>de</strong> Mato Grosso do Sul – Centro <strong>de</strong> Ciências Exatas e Tecnologia - Campo Gran<strong>de</strong> MS, setembro, 2001. 342
LIXÕES E ATERROS<br />
PRODUZEM CHORUME<br />
Uma parte do chorume é tratada por<br />
processos quimicos e biológicos<br />
e outra parte é aspergida sobre as<br />
pistas <strong>de</strong> trânsito dos caminhoes<br />
para evitar a formaçao <strong>de</strong> poeira.<br />
Ponto <strong>de</strong> afloramento do chorume na<br />
base do Aterro Municipal <strong>de</strong> Gramacho,<br />
RJ<br />
Fotografia obtida por Daniel Zakon em 06/junho/2007.<br />
343
A aspersao <strong>de</strong><br />
chorume nas<br />
pistas <strong>de</strong> trânsito<br />
dos aterros nao<br />
impe<strong>de</strong><br />
totalmente a<br />
formaçao <strong>de</strong><br />
poeira nos dias<br />
quentes.<br />
OS CAMINHOES PRODUZEM POEIRA NOS ATERROS<br />
ANTES DE DESPEJAR O LIXO MUNICIPAL<br />
Fotografia obtida por Daniel Zakon em 06/junho/2007.<br />
344
O LIXO MUNICIPAL É PERIGOSO<br />
<strong>Resíduos</strong> diversos<br />
<strong>de</strong>positados em lixões ou aterros<br />
Os contaminantes po<strong>de</strong>m, então, encontrar rios<br />
e agirem sobre plantações ou<br />
sobre o próprio homem<br />
A ação da chuva dilui<br />
contaminantes e os leva<br />
para o subsolo<br />
Figura original do Engo Carlos <strong>de</strong> Oliveira Ávila – Resotec-Hol<strong>de</strong>rcim, 2001 345
EMISSÕES GASOSAS EM ATERROS CONTROLADOS E SANITÁRIOS<br />
DIFUSÃO MOLECULAR DOS GASES OU VAPORES<br />
PARA O AR<br />
EM DIAS ENSOLARADOS<br />
CONVECÇÃO DOS GASES OU VAPORES<br />
NO AR EM DIAS DE CHUVA<br />
Vento<br />
Escoamento disperso <strong>de</strong><br />
voláteis, vapores e biogás<br />
em toda a superfície do aterro<br />
Cobertura argilosa seca e porosa<br />
Escoamento concentrado <strong>de</strong><br />
voláteis e vapores nos drenos;<br />
maior vazão <strong>de</strong> biogás<br />
Cobertura argilosa úmida e impermeável<br />
ZAKON, A.; SILVA, D.; MANTOVANELLI, R. e AMORIM, V.S. – Os perigos das emissões gasosas do lixo –<br />
Educação em Linha, Revista Eletrônica Trimestral, Secretaria <strong>de</strong> Educação do Rio <strong>de</strong> Janeiro,<br />
Ano II (3):30 -33, janeiro-março <strong>de</strong> 2008.<br />
Vento<br />
AR AMBIENTE<br />
Emissão <strong>de</strong> calor em<br />
toda a superfície, que é<br />
transportada pelo vento<br />
Camada<br />
Limite<br />
Atmosférica<br />
Lixo soterrado<br />
contendo constituintes<br />
voláteis ou vapores<br />
AR ÚMIDO<br />
OU<br />
CHUVA<br />
Lixo soterrado<br />
Lâmina <strong>de</strong><br />
água<br />
346
TERMODECOMPOSIÇÃO OU TERMOCONVERSÃO QUÍMICA<br />
DE<br />
COMBUSTÍVEIS, RESÍDUOS AGRO AGRO-INDUSTRIAIS INDUSTRIAIS E LIXO<br />
TERMODESTRUIÇÃO TOTAL<br />
INCINERAÇÃO = COMBUSTÃO OU QUEIMA TOTAL COM O 2 ESTEQUIOMÉTRICO<br />
TERMODESTRUIÇÃO PARCIAL OU CRAQUEAMENTO<br />
PIRÓLISE = DECOMPOSIÇÃO EM AUSÊNCIA DE O 2 OU AR<br />
GASIFICAÇÃO = DECOMPOSIÇÃO COM O 2 OU AR INSUFICIENTE<br />
OU COM EXCESSO DE AR<br />
347
PRODUTOS DA INCINERAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS<br />
A 1000 ºC<br />
RS´s<br />
Δ<br />
GASES +<br />
VAPORES (CONDENSÁVEIS) +<br />
AEROSSÓIS +<br />
CINZAS COM CARBONO +<br />
CINZAS SEM CARBONO<br />
PIRÓLISE – opera em atmosfera redutora.<br />
GASIFICAÇÃO – ocorre em ambiente redutor ou oxidante.<br />
INCINERAÇÃO - opera com 40 a 100% <strong>de</strong> excesso <strong>de</strong> ar.<br />
+ CALOR<br />
A gasificação é uma variante da pirólise que consome matérias primas nãocoqueificáveis<br />
para produzir gases combustíveis e cinzas. A incineração é o caso<br />
limite da pirólise e da gasificação,<br />
348
ATERRO SANITÁRIO DE ITAQUAQUECETUBA (SP) SOFRE EXPLOSÃO<br />
em 25 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2011<br />
(EcoAgência Solidária, 29/4/2011;<br />
http://g1.globo.com/sao-paulo/noticia/2011/04/moradores-temem-novo-<strong>de</strong>slizamento-em-lixao-que-explodiu-na-gran<strong>de</strong>-sp.html)<br />
Máquinas trabalhando no local da explosão<br />
Chorume invadiu quintais após explosão em aterro sanitário <strong>de</strong><br />
Itaquaquecetuba (Foto: Juliana Cardilli/G1)<br />
349
FALTA INCLUIR NAS NORMAS TÉCNICAS<br />
DOS<br />
RESÍDUOS PERIGOSOS OU ESPECIAIS<br />
ESPECIAIS:<br />
* MATERIAIS TERMODEGRADÁVEIS<br />
- po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>struídos por ação térmica e gerar<br />
combustíveis,<br />
inflamáveis,<br />
explosivos,<br />
venenos,<br />
corrosivos,<br />
reagentes patogênicos.<br />
* MATERIAIS BIODEGRADÁVEIS:<br />
- po<strong>de</strong>m sofrer a ação <strong>de</strong> algum agente biológico que<br />
reduza a sua resistência mecânica em<br />
algum objeto natural,<br />
artefato ou<br />
obra <strong>de</strong> engenharia.<br />
ZAKON, A. – Sustentabilida<strong>de</strong> e Engenharias – Aula Magna, IFF-Campus Macaé, 29 <strong>de</strong> março <strong>de</strong> 2011.<br />
350
PAÍS USINAS CAPACIDADE<br />
milhoes ton / ano<br />
Portugal 3 1,5<br />
Espanha 10 2,1<br />
Reino Unido 19 3,3<br />
França 128 12,3<br />
Belgica 16 2,5<br />
Holanda 11 5,5<br />
Luxemburgo 1 0,1*<br />
Suíça 29 3,6<br />
Itália 47 4,5<br />
Alemanha 66 17,4<br />
Dinamarca 29 3,5<br />
Noruega 20 0,8<br />
Suécia 30 4,1<br />
Finlândia 1 0,05<br />
Polônia 1 0,05<br />
Rep. Tcheca 3 0,4<br />
Áustria 8 1,7<br />
Slovakia 2 0,2*<br />
Hungria 1 0,4<br />
Total: 425<br />
Extraído <strong>de</strong> www.cewep.com 23/oct/2008<br />
351
RSU´s APÓS<br />
COLETA SELETIVA<br />
INDUSTRIAL<br />
ESQUEMA GENÉRICO DE UM<br />
INCINERADOR VERTICAL DE LIXO<br />
EMISSÕES GASOSAS<br />
+ CINZAS VOLANTES<br />
PÓS-QUEIMA<br />
EMISSÕES GASOSAS<br />
PARA A CALDEIRA<br />
QUEIMADORES INCINERAÇÃO<br />
DOS<br />
FUMOS<br />
QUEIMADORES<br />
A<br />
A<br />
1000º C<br />
1200º C<br />
CINZAS<br />
CADENTES<br />
MAIS<br />
CINZAS<br />
CADENTES<br />
352
• A OBTENÇÃO DE ARTEFATOS CERÂMICOS<br />
E MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO<br />
FOI COMPROVADA<br />
E VEM SENDO DESENVOLVIDA POR<br />
VÁRIOS GRUPOS INTERESSADOS.<br />
• A GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA<br />
É OBTIDA NA USINAVERDE<br />
LOCALIZADA NO CAMPUS DO FUNDÃO.<br />
• A CAPTAÇÃO E CONSUMO DE CO 2<br />
PARA PRODUZIR BICARBONATO DE SÓDIO E BARRILHA<br />
ESTÁ SENDO DESENVOLVIDA<br />
PELO<br />
PROF. DR. JOÃO ALFREDO MEDEIROS,<br />
LABORATÓRIO DE ANÁLISE AMBIENTAL E MINERAL<br />
INSTITUTO DE QUÍMICA DA UFRJ.<br />
LIXOS OU<br />
RESÍDUOS<br />
ARGILAS<br />
CERAMIZAÇÃO DAS CINZAS DE INCINERAÇÃO DE LIXO<br />
INCINERAÇÃO<br />
MISTURA<br />
CINZAS<br />
CONFORMAÇÃO<br />
QUEIMA<br />
ARTEFATO<br />
CERÂMICO<br />
PARA<br />
CONSTRUÇÃO<br />
ZAKON, A - Aspectos positivos da termo<strong>de</strong>struição <strong>de</strong> <strong>de</strong>scartes, <strong>de</strong>tritos, <strong>de</strong>spejos e emissões<br />
via incineração, co-processamento e ceramização, 1º Simpósio Brasileiro <strong>de</strong> Incineração, UPAN, Porto Alegre (2005).<br />
GASES<br />
FUMOS<br />
RESFRIADOS<br />
E<br />
DEPURADOS<br />
ÁGUA<br />
TRATADA<br />
COGERAÇÃO<br />
DE<br />
VAPOR D´ÁGUA<br />
E<br />
ELETRICIDADE<br />
VAPOR D´ÁGUA<br />
PARA<br />
CALEFAÇÃO<br />
OU<br />
PROCESSO<br />
INDUSTRIAL<br />
CAPTAÇÃO E<br />
CONSUMO DE CO 2<br />
PARA<br />
USOS INDUSTRIAIS,<br />
REFLORESTAMENTO<br />
E<br />
PRODUÇÃO DE LENHA<br />
(COMBUSTÍVEL RENOVÁVEL)<br />
ENERGIA<br />
ELÉTRICA<br />
353
OBTENÇÃO DE MATERIAIS CERÂMICOS<br />
A PARTIR DAS CINZAS DE INCINERAÇÃO DE LIXOS.<br />
NASCIMENTO, L. C. A.; ALMEIDA FILHO, N.B.; ZAKON, A.<br />
Cinzas da incineração <strong>de</strong> lixo: matéria-prima para cerâmicas<br />
Ciência Hoje, 27 (160):63-67, maio (2000)<br />
A - Cinzas originais obtidas<br />
após queima a 900 °C do lixo das<br />
aeronaves no incinerador do Aeroporto<br />
Internacional do RJ e classificadas<br />
na peneira ABNT no 10 .<br />
B - Cinzas originais moídas e passantes<br />
na peneira ABNT no 325.<br />
C - Grãos moídos e peneirados até<br />
0,044 mm, requeimados a 1.100°C<br />
durante 1 min.<br />
D e E - Pastilhas sinterizadas frágil (D) e dura (E)<br />
obtidas na requeima <strong>de</strong> cinzas a 1.100°C<br />
durante, respectivamente, 30 e 60 minutos.<br />
F – Pastilha a<strong>de</strong>rida ao fundo do cadinho,<br />
revelando a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> revestir peças<br />
cerâmicas.<br />
354
VANTAGENS DA INCINERAÇAO INDUSTRIAL DE LIXO<br />
* Emprega fornos a<strong>de</strong>quados.<br />
* A queima é controlada.<br />
* Elimina patogenicida<strong>de</strong> e matérias orgânicas tóxicas.<br />
* Reduz volume em ~ 90%.<br />
* Reduz peso em 75% ou mais.<br />
* Produz cinzas, que são matérias-primas cerâmicas, e<br />
se requeimadas apresentam proprieda<strong>de</strong>s pozolânicas<br />
e po<strong>de</strong>m ser incorporadas em argamassas <strong>de</strong> revestimento.<br />
* Os fumos sofrem tratamentos fisicos e químicos para<br />
remover pó (partìculas), gases e vapores tóxicos.<br />
355
RECICLAGEM DE RESÍDUOS<br />
MÍNERO MÍNERO-ENERGÉTICOS ENERGÉTICOS E URBANOS<br />
CONCLUSÕES:<br />
• Xistos natural, retortado e calcinado servem para produzir cimentos Portland.<br />
• Cinzas da incineração <strong>de</strong> lixo servem para produzir pós, artefatos cerâmicos e<br />
argamassas <strong>de</strong> revestimento.<br />
• Usinas termoelétricas <strong>de</strong> lixo são vantajosas, pois<br />
reduzem ou eliminam as agressões ao meio ambiente.<br />
• Cadinhos cerâmicos artesanais <strong>de</strong> baixo custo facilitam os ensaios <strong>de</strong> queima<br />
com resíduos minerais, industriais e urbanos.<br />
Agra<strong>de</strong>cimentos:<br />
Prof. Emérito Cláudio Costa Neto, Pólo Piloto <strong>de</strong> Xistoquímica, IQ-UFRJ.<br />
Eng. M.Sc. Nefitaly Batista <strong>de</strong> Almeida Jr., Lab. Mineralogia Industrial e Energética, DPI–EQ-UFRJ.<br />
Infraero Aeroportos<br />
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